(57)【要約】【課題】車両乗員保護装置に使用するのに適した新規な膨張器を提供する。【解決手段】膨張器（１０）は室（１２０）を備えた容器（１２）を有する。出口開口（４８）は容器（１２）に設けられ、室（１２０）に接続する。物質（１２２）は室（１２０）内に貯蔵され、膨張流体を提供するために熱に応答できる。点火器（１３０）は容器（１２）に関連し、物質（１２２）を加熱するための燃焼生成物を提供するように作動できる。ノズル（８０）は点火器（１３０）と室（１２０）との間に位置する。通路（９０）は点火器（１３０）からノズル（８０）を通って延びる。通路（９０）は点火器（１３０）からの燃焼生成物の流れを室（１２０）内へ集中させるための拡散部分（１１０）を有する。【選択図】図２
2006219125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張器において、
室を有する容器であって、同容器内に設けられ、上記室に接続する出口開口を備えた容器と；
上記室内に貯蔵され、膨張流体を提供するための熱に応答する物質と；
上記容器に組み合わされ、上記物質を加熱するための燃焼生成物を提供するように作動できる点火器と；
上記点火器と上記室との間に位置するノズルであって、当該点火器から上記ノズルを通って延びる通路を有し、同通路が該点火器からの燃焼生成物の流れを当該室内に集中させるための拡散部分を含むようなノズルと；
を有することを特徴とする膨張器。
【請求項２】
ノズル開口が上記通路の上記拡散部分と上記室とを接続し、上記燃焼生成物が上記ノズル開口に隣接した当該室内の圧力にほぼ等しい圧力を、当該ノズル開口において、有することを特徴とする請求項１に記載の膨張器。
【請求項３】
上記通路がまた上記拡散部分のすぐ上流側に位置する収斂部分を含み、燃焼生成物の上記流れが当該通路の上記収斂部分内で加速されることを特徴とする請求項２に記載の膨張器。  
【請求項４】
上記通路ののど部が上記収斂部分と上記拡散部分とを分離し、燃焼生成物の上記流れが上記のど部において音速に到達し、当該のど部のすぐ下流側で当該通路の当該拡散部分内に超音速流れの区域を形成することを特徴とする請求項３に記載の膨張器。
【請求項５】
上記超音速流れの区域が上記室内で終端し、当該超音速流れの区域がショックパターンで終端することを特徴とする請求項４に記載の膨張器。
【請求項６】
上記室内に貯蔵され加熱されたときに膨張流体を提供するための上記物質が、固形の推進剤であり、上記点火器からの上記燃焼生成物が膨張流体を提供するように上記推進剤を点火することを特徴とする請求項５に記載の膨張器。
【請求項７】
上記ショックパターンが上記推進剤の点火を補助するように当該推進剤の一部を粉砕することを特徴とする請求項６に記載の膨張器。
【請求項８】
破裂可能な材料が上記通路の上記拡散部分と上記室とを接続する上記ノズル開口を覆って延び、上記破裂可能な材料が当該通路への上記固形の推進剤の進入を阻止し、上記点火器からの燃焼生成物の上記流れが当該破裂可能な材料を破裂させることを特徴とする請求項６に記載の膨張器。
【請求項９】
上記室内に貯蔵され加熱されたときに膨張流体を提供するための上記物質が、貯蔵された加圧ガスであり、同貯蔵されたガスの圧力から上記点火器を隔離するためのバーストディスクが上記通路内に位置することを特徴とする請求項２に記載の膨張器。
【請求項１０】
上記貯蔵された加圧ガスがガスの燃焼可能な混合物であり、上記点火器からの上記燃焼生成物が上記ガスの燃焼可能な混合物を点火することを特徴とする請求項９に記載の膨張器。
【請求項１１】
上記膨張器が上記点火器を支持するための点火器端キャップを有し、上記ノズルが上記点火器端キャップと共に一部品として形成され、一緒に固定された別個の部品からは形成されておらず、上記通路が当該点火器端キャップ及び当該ノズルを通って延び、単一の中断されない表面により形成されることを特徴とする請求項１に記載の膨張器。
【請求項１２】
上記通路がまた上記拡散部分のすぐ上流側に位置する収斂部分を有し、燃焼生成物の上記流れが上記ノズルの上記収斂部分内で加速されることを特徴とする請求項１１に記載の膨張器。
【請求項１３】
上記通路ののど部が上記収斂部分と上記拡散部分とを分離し、燃焼生成物の上記流れが上記のど部において音速に到達し、当該のど部のすぐ下流側で当該通路の当該拡散部分内に超音速流れの区域を形成し、同超音速流れの区域が衝撃波又はショックパターンのうちのいずれかで終端することを特徴とする請求項１２に記載の膨張器。
【請求項１４】
点火器端キャップ及びディフューザー端キャップが上記容器の両端を形成し、上記点火器端キャップが上記点火器を支持し、上記ディフューザー端キャップが、そこを通して上記室から膨張流体を排出させることのできる出口開口を有し、上記ノズルが当該点火器端キャップと関連し、燃焼生成物の上記流れを当該ディフューザー端キャップの方へ集中させることを特徴とする請求項１に記載の膨張器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は膨張器に関し、特に、膨張可能な車両乗員保護装置を膨張させるのに使用する膨張器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５、６は膨張可能な車両乗員保護装置を膨張させる既知の膨張器５００を示す。膨張器５００は円筒状の部材５０４と、ディフューザー端キャップ５０６と、点火器端キャップ５０８とから形成される容器５０２を有する。室５１０が容器５０２内に画定される。ガス状の推進剤５１２は室５１０内に貯蔵される。ガス状の推進剤５１２は膨張流体を提供するために点火可能である。
【０００３】
流れ開口５１８はディフューザー端キャップ５０６を通って延びる。破裂可能なバーストディスク５２０は流れ開口５１８を閉じて、ガス状の推進剤５１２を室５１０内に維持する。
【０００４】
貫通穴５２４は点火器端キャップ５０８を通って延びる。貫通穴５２４は室５１０に隣接する端部において若干狭くなっている。破裂可能なバーストディスク５２６は室５１０に隣接して貫通穴５２４の開口を閉じる。
【０００５】
点火器５３０は点火器端キャップ５０８に固定される。点火器５３０は室５１０内のガス状の推進剤５１２を点火するための燃焼生成物を提供するために作動することができる。
【０００６】
図６は作動状態の膨張器５００を示す。点火器５３０が作動したとき、点火器５３０の点火により発生した燃焼生成物は点火器端キャップ５０８の貫通穴５２４を満たし、バーストディスク５２６を破裂させる。バーストディスク５２６が破裂すると、燃焼生成物は貫通穴５２４から室５１０内へ流入する。燃焼生成物が室５１０へ入ると、燃焼生成物は室５１０内のガス状の推進剤５１２の圧力よりも高い圧力となる。その結果、室５１０へ進入する際に、燃焼生成物は貫通穴５２４の中心軸線に関して半径方向外方へ扇状に拡がる。燃焼生成物の外方への扇状の拡がりは、図６に符号５３４で示すように、燃焼生成物のためのほぼ円錐状の流れパターンを発生させる。
【０００７】
図５、６に示すように、膨張流体のための流れ開口５１８が点火器５３０とは反対側の容器５０２の端部に位置する場合、燃焼生成物の外方への扇状の拡がりは、点火器端キャップ５０８に隣接し、流れ開口５１８から離れて位置する燃焼区域を生じさせる。その結果、流れ開口５１８を覆っているバーストディスク５２０が破裂したとき、ガス状の推進剤５１２の一部は燃焼せずに流れ開口を通って室５１０から出ることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
流れ開口５１８を通って室５１０から出る未燃焼のガス状推進剤５１２の量を最小化する補助を行うためには、高燃焼効率が望まれる。一層高い燃焼効率は流れ開口の一層近くに燃焼区域を位置させることにより達成できる。  
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は室を備えた容器を有する膨張器に関する。容器には出口開口が設けられる。出口開口は室に接続する。物質は室内に貯蔵される。物質は膨張流体を提供するために熱に応答できる。点火器は容器に関連し、物質を加熱するための燃焼生成物を提供するように作動できる。膨張器はまた点火器と室との間に位置するノズルを有する。通路は点火器からノズルを通って延びる。通路は点火器からの燃焼生成物の流れを室内へ集中させるための拡散部分を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の第１の実施の形態に従って構成された膨張器１０の断面図である。図１の膨張器１０は軸方向で対向する第１及び第２の端部１４、１６をそれぞれ有する。
容器１２は管状の本体部分２２と、ディフューザー端キャップ２６と、点火器端キャップ２８とを有する。本体部分２２は円筒状の内側及び外側の表面３０、３２をそれぞれ有する。内側及び外側の表面３０、３２の双方は軸線Ａ上に中心を持つ。本体部分２２はまた第１及び第２の開いた端部３４、３６をそれぞれ有する。第１の開いた端部３４は容器１２の第１の端部１４の近傍に位置し、第２の開いた端部３６は容器の第２の端部１６の近傍に位置する。
【００１１】
ディフューザー端キャップ２６は円筒状の外側表面４０と、第１及び第２の半径方向に延びる側表面４２、４４とを有する。円筒状の外側表面４０は軸線Ａ上に中心を持ち、本体部分２２の外側表面３２の直径にほぼ等しい直径を有する。ディフューザー端キャップ２６の第１の側表面４２は本体部分２２の第２の開いた端部３６に固定される。図１、２は本体部分２２に溶接されたディフューザー端キャップ２６を示す。
【００１２】
流れ通路４８は第１の側表面４２から第２の側表面４４へディフューザー端キャップ２６を通って軸方向に延びる。流れ通路４８は軸線Ａ上に中心を持つ。ディフューザー端キャップ２６の円筒状の表面５０は流れ通路４８を画定する。流れ通路４８はディフューザー端キャップ２６の第１の側表面４２上に第１の円形開口（符号なし）を形成し、ディフューザー端キャップ２６の第２の側表面４４上に第２の円形開口５６を形成する。
【００１３】
バーストディスク６０はディフューザー端キャップ２６の流れ開口４８を閉じる。バーストディスクはドーム状の中央部分６２と、半径方向外方へ延びるフランジ部分６４とを有する。バーストディスクのフランジ部分６４はディフューザー端キャップ２６の第１の側表面４２に取り付けられる。図１、２は第１の側表面４２に溶接されたバーストディスク６０のフランジ部分６４を示す。バーストディスク６０のフランジ部分６４がディフューザー端キャップ２６の第１の側表面４２に取り付けられたとき、バーストディスク６０のドーム状の中央部分６２は流れ通路４８を閉じる。バーストディスク６０のドーム状の中央部分６２は所定の量の圧力差を受けたときに破裂するように設計される。
【００１４】
点火器端キャップ２８は円筒状の外側表面７０と、第１及び第２の半径方向に延びる側表面７２、７４とを有する。円筒状の外側表面７０は軸線Ａ上に中心を持ち、本体部分２２の外側表面３２の直径にほぼ等しい直径を有する。点火器端キャップ２８の第２の側表面７４は本体部分２２の第１の開いた端部３４に固定される。図１、２は本体部分２２の第１の開いた端部３４に溶接された点火器端キャップ２８の第２の側表面７４を示す。
【００１５】
膨張器１０はまたノズル８０を有する。図１、２は、点火器端キャップ２８と一部品として形成され、一緒に固定された別個の部品として形成されないノズル８０を示す。代わりに、ノズル８０は点火器端キャップ２８とは別個の部品として形成し、続いて点火器端キャップに固定することができる。
【００１６】
ノズル８０は点火器端キャップ２８の第２の側表面７４から外方へ延びる。ノズル８０は本体部分２２の内側表面３０の直径よりも小さな直径を有する円筒状の外側表面８２を有する。図１に示すように、ノズル８０は第１の開いた端部３４から本体部分２２内へ延びる。ノズル８０は端表面８４で終端する。端表面８４は軸線Ａに垂直な方向に延びる。
【００１７】
通路９０は点火器端キャップ２８及びノズル８０を通って軸方向に延びる。中断のない表面９２は点火器端キャップ２８の第１の側表面７２とノズル８０の端表面８４との間でその全体の軸方向長さに沿って通路９０を画定する。中断のない表面９２は傾斜部分（ベベル状部分）９６と、円筒状部分９８と、テーパ部分１００と、湾曲部分１０２とを有する。表面９２の傾斜部分９６及び円筒状部分９８は一緒になって通路９０のほぼ円筒状の部分１０６を画定する。通路９０の円筒状の部分１０６は点火器端キャップ２８に関連する。表面９２のテーパ部分１００は通路９０の収斂部分１０８を画定する。表面９２の湾曲部分１０２は通路９０の拡散部分１１０を画定する。通路の拡散部分は円形開口１１２を備えたノズル８０の端表面８４で終端する。通路９０の収斂部分１０８及び拡散部分１１０はノズル８０に関連する。通路９０ののど部１１４は、通路９０の収斂部分１０８と拡散部分１１０とが遭遇する位置に形成される。
【００１８】
バーストディスク１１６は通路９０を閉じる。バーストディスク１１６は収斂部分１０８の近傍で通路９０の円筒状部分１０６内に位置する。バーストディスク１１６は中断のない表面９２の円筒状部分９８に固定される。バーストディスク１１６は所定の量の圧力差を受けたときに破裂するように設計される。
【００１９】
室１２０は容器１２内に位置する。流体１２２が室１２０内に貯蔵される。図１、２の膨張器１０の室１２０内の流体１２２はガスの燃焼可能な混合物である。燃焼可能なガス混合物１２２は室１２０内に加圧下で貯蔵される。燃焼可能なガス混合物１２２の圧力はほぼ６，０００ｐｓｉ（ポンド／平方インチ）である。燃焼可能なガス混合物１２２は好ましくは不活性ガス、水素及び酸素を含む。漏洩検出を補助するために燃焼可能なガス混合物に少量のヘリウムを添加することができる。所定の温度以上に加熱された場合、燃焼可能なガス混合物１２２が燃焼する。燃焼可能なガス混合物１２２の燃焼が不活性ガスを加熱する。加熱された不活性ガスは膨張流体となる。
【００２０】
燃焼可能なガス混合物１２２の代わりとして、室１２０内に貯蔵される流体は、所定の温度以上に加熱されたときに燃焼する燃焼可能な液体又は所定の温度以上に加熱されたときにガス化する液体とすることができる。例えばフレオンのような冷媒が所定の温度以上に加熱されたときにガス化する液体の例である。更なる代わりとして、流体は所定の温度以上に加熱されたときに分解するものでもよい。亜酸化窒素が所定の温度以上に加熱されたときに分解するガスの例である。
【００２１】
膨張器１０はまた作動可能な点火器１３０を有する。点火器１３０は作動可能な部分１３２（図１）と支持部分１３４とを有する。作動可能な部分１３２は典型的には火工材料（図示せず）と、火工材料を点火するための抵抗ワイヤ（図示せず）とを有する。点火器１３０の支持部分１３４は軸線Ａに関して作動可能な部分１３２よりも直径が大きく、対向するテーパ端表面１４０、１４２と、点火器を車両の安全装置（図示せず）の電子回路（図示せず）に接続するリード１４４とを有する。
【００２２】
膨張器１０はまた点火器端キャップ２８に関して点火器１３０を支持するための支持部材１５０を有する。支持部材１５０はほぼ管状であり、切頭円錐形の表面１５２を含む。支持部材１５０は点火器端キャップに関して点火器１３０を固定するために点火器端キャップ２８の第１の側表面７２に取り付けられる。図１に示すように、点火器１３０が点火器端キャップ２８に関して固定されたとき、点火器１３０の支持部分１３４のテーパ端表面１４０は表面９２の傾斜部分９６に当接し、支持部分のテーパ端表面１４２は支持部材１５０の切頭円錐形の表面１５２に当接する。また、点火器１３０が点火器端キャップ２８に関して固定されたとき、点火器１３０の作動可能な部分１３２は、図１に示すように、通路９０の円筒状部分１０６内に位置する。
【００２３】
本発明の膨張器１０は低濃度の燃焼可能なガス混合物１２２を有する膨張流体を提供するように作動できる。膨張器１０を作動させるために、電気信号が点火器１３０に送られる。点火器１３０が電気信号を受け取ったとき、点火器１３０が作動する；すなわち、点火器の作動可能な部分１３２の火工材料が点火される。
【００２４】
点火器１３０の作動は燃焼生成物を発生させる。燃焼生成物は点火器１３０の作動可能な部分１３２の火工材料の点火により得られる。燃焼生成物は点火器１３０とバーストディスク１１６との間の通路９０の円筒状部分１０６を満たし、燃焼生成物からの圧力がバーストディスクに作用する。点火器１３０の作動により得られた燃焼生成物はほぼ１４，０００ｐｓｉの圧力に達することができる。バーストディスク１１６が室１２０からほぼ６，０００ｐｓｉの圧力を受けるので、燃焼生成物からの圧力はバーストディスク１１６を破裂させるのに十分である。
【００２５】
バーストディスク１１６が破裂したとき、燃焼生成物は通路９０を通って室１２０の方へ流れ始める。燃焼生成物は通路９０のより高い圧力の円筒状部分１０６からより低い圧力の室１２０の方へ流れる。より高い圧力の円筒状部分１０６内の燃焼生成物の圧力は典型的にはより低い圧力の室１２０の圧力の２倍よりも大きい。室１２０の方への流れ中、燃焼生成物は通路９０の収斂部分１０８及び拡散部分１１０へ入る。燃焼生成物が通路９０の収斂部分１０８を通って室１２０の方へ流れるとき、通路の流れ面積が減少する。その結果、燃焼生成物の圧力が増大し、燃焼生成物の流れが加速される。通路９０ののど部１１４での燃焼生成物の流れがチョークを受けない場合、通路９０を通る燃焼生成物の流れは亜音速となる。のど部１１４を通る燃焼生成物のマスフローがのど部の流れ面積に関して最大レベルに到達したときに、燃焼生成物の流れはのど部１１４においてチョークを受ける。従って、通路９０ののど部１１４を通る燃焼生成物のマスフローが、例えば通路の円筒状部分１０６と室１２０との間の圧力差を増大させることにより、まだ増大することがある場合、のど部１１４を通る燃焼生成物の流れはチョークを受けていない。その結果、通路９０を通る燃焼生成物の流れは亜音速を維持する。
【００２６】
燃焼生成物が通路９０ののど部１１４を通過した後、燃焼生成物は通路９０の拡散部分１１０へ入る。燃焼生成物が通路９０の拡散部分１１０を通って室１２０の方へ流れるとき、通路の流れ面積が増大する。通路９０の拡散部分１１０を通っての燃焼生成物の流れ中、燃焼生成物の圧力は減少し、燃焼生成物の流れは加速される。燃焼生成物の圧力は通路９０の拡散部分１１０において減少する。その結果、燃焼生成物が通路の拡散部分の端部における開口１１２に到達したときに、燃焼生成物は室１２０内の燃焼可能なガス混合物１２２の圧力にほぼ等しい圧力を有する。
【００２７】
開口１１２において通路９０を出る燃焼生成物が室１２０内の圧力に等しい圧力を有するので、燃焼生成物が室１２０へ入る際に、軸線Ａに関して燃焼生成物の残留膨張は殆ど又は全く生じない。より詳しくは、室１２０へ入るとき、燃焼生成物の流れは軸線Ａに平行な方向を向いており、軸線Ａに関する半径方向の流れは最少化される。その結果、通路９０の拡散部分１１０からの燃焼生成物の流れは集中されると言える。図２は燃焼生成物のこの集中された流れを符号１６０にて示す。室１２０内への燃焼生成物の集中された流れは、図５、６の膨張器５００を参照して説明したような、燃焼生成物の半径方向の膨張が生じるような膨張器に比べて、室１２０のより長い軸方向の距離にわたってより速い速度で運行する燃焼生成物を生じさせる。
【００２８】
燃焼生成物の集中された流れがより長い軸方向距離を運行するので、燃焼可能なガス混合物１２２を点火する燃焼生成物から由来する燃焼区域はディフューザー端キャップ２６の流れ通路４８の一層近くに位置することになる。一般に、燃焼区域がディフューザー端キャップ２６の流れ通路４８の近くに位置するほど、燃焼区域を通過して室１２０を出る前に燃焼される燃焼可能なガス混合物１２２の量が一層多くなる。その結果、膨張器１０により提供される膨張流体は一層低い濃度の燃焼可能なガス混合物１２２を有する。
【００２９】
図２は、点火器１３０の作動のすぐ後及びバーストディスク１１６、６０の破裂後の、膨張器１０を示す。図２の矢印１６２は流れ通路４８を通って膨張器１０の室１２０を出る低濃度の燃焼可能なガス混合物１２２を有する膨張流体を示す。
【００３０】
図３は本発明の第２の実施の形態に従って構成された膨張器１０´の断面図である。図１、２に示したものと同一又は類似の図３の膨張器１０´の素子は同じ符号で示し、その後に「´」を付加する。更に、図３の膨張器１０´と図１、２の膨張器１０との間の差異のみを以下に説明する。
【００３１】
図３の膨張器１０´は熱を加えたときに点火できる固形の推進剤材料１８０を含む。図１に示す固形の推進剤材料１８０は小さなパレットの形をしている。膨張器１０´の容器１２´の室１２０´は固形の推進剤材料１８０で充填される。容器１２´の室１２０´が加圧されていないので、図１のバーストディスク１１６と同様のバーストディスクを通路９０´内に設ける必要はない。代わりに、箔材料１８２を通路９０´の開口の上方に延在させることができ、ノズル８０´の端表面８４´に接着することができる。箔材料１８２は、固形の推進剤材料１８０が通路９０´に入るのを阻止する。
【００３２】
更に、図３の膨張器１０´においては、点火器１３０´及び通路９０´は通路の拡散部分１１０´内に燃焼生成物の超音速流れを提供するように設計される。のど部１１４´において燃焼生成物の流れがチョークを受けたときに、通路９０´の拡散部分１１０´内で燃焼生成物の超音速流れが発生する。のど部１１４´を通る燃焼生成物のマスフローが最大レベルに達したときに、のど部１１４´での燃焼生成物の流れはチョークを受ける。のど部１１４´の与えられた流れ面積に対して、のど部１１４´を通る燃焼生成物のマスフローが、通路９０´の円筒状部分１０６´と室１２０´との間の圧力差の増大に応答して、増大しない場合は、のど部１１４´を通る燃焼生成物のマスフローは最大レベルに達する。点火器１３０´の作動により生じる燃焼生成物及び室１２０´内の圧力に関するデータが与えられれば、ノズル分野の当業者なら、チョークを生じさせるための通路９０´ののど部１１４´の適当な流れ面積を決定できる。
【００３３】
のど部１１４´での燃焼生成物の流れがチョークを受けたとき、のど部１１４´での燃焼生成物の流速は音速即ちマッハ１に等しくなる。超音速流れの区域は通路９０´の拡散部分１１０´内ののど部１１４´のすぐ下流側に形成される。超音速流れの区域は普通の衝撃波か又はショックパターンのいずれかの発生により終端する。超音速流れの区域は通路９０´の拡散部分１１０´内で終端することができ、または、室１２０´内の通路９０´の拡散部分１１０´の下流で終端することができる。超音速流れの区域が終端する位置は、通路９０´の円筒状部分１０６´内の燃焼生成物と室１２０´内の圧力との間の圧力差の関数である。超音速流れの区域が終端する位置の制御はノズルの分野の当業者にとって周知である。
【００３４】
超音速流れの区域が通路９０´の拡散部分１１０´内で終端すると、普通の衝撃波が発生する。普通の衝撃波は亜音速への燃焼生成物の流れのほぼ瞬時の減速を生じさせる。普通の衝撃波の後、燃焼流体の亜音速流れが拡散部分１１０´の残りの部分にわたって減速し、図２を参照して説明したように、燃焼生成物の集中された流れとして通路９０´から出る。
【００３５】
超音速流れの区域が室１２０´内の通路９０´の拡散部分１１０´の下流で終端する場合、ショック及び反射の複雑なパターンが通路９０´を出る燃焼生成物の集中された流れ内に形成される。ショック及び反射の複雑なパターンは典型的には亜音速流れと超音速流れとの混合物を含む。図４は通路９０´を出る燃焼生成物の集中された流れ内に位置するショックダイアモンドとしてのショック及び反射の複雑なパターンを概略的に示す。
【００３６】
ノズル８０´内の通路９０´の拡散部分１１０´を通る燃焼生成物の超音速流れを提供することにより、室１２０´内へと燃焼生成物が運行する距離が増大する。その結果、固形の推進剤材料１８０の点火により形成される燃焼区域はディフューザー端キャップ２６´の流れ通路４８´のより近くに位置する。更に、燃焼生成物のより速い速度が固形の推進剤材料１８０の表面への一層大きな熱伝達率を産み出し、固形の推進剤材料の点火を改善する。超音速流れの終端に由来する普通の衝撃波又はショックパターンは固形の推進剤材料の燃焼表面積を増大させるように固形の推進剤材料１８０の一部を粉砕するために使用することができる。
【００３７】
図４は点火器１３０´の作動のすぐ後で、箔材料１８２及びバーストディスク６０´の破裂の後の、膨張器１０´を示す。固形の推進剤材料１８０の燃焼により形成された膨張流体は流れ通路４８´を通って膨張器１０´の室１２０´から出る。
【００３８】
本発明の上述の説明から、当業者なら、改善、変更及び修正を理解できよう。例えば、図１、２の膨張器１０のノズル８０の収斂部分１０８、拡散部分１１０及びのど部１１４も、燃焼生成物の超音速流れを可能にするように設計できる。また、図３、４の容器１２´の室１２０´は貯蔵されたガスで加圧することができる。室１２０´が貯蔵されたガスで加圧される場合、図１のバーストディスク１１６と同様のバーストディスクを通路９０´内で使用して、室１２０´からの圧力の損失を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】点火器の作動前の、本発明の第１の実施の形態に従って構成された膨張器の断面図である。
【図２】点火器の作動後及び膨張器のバーストディスクの破裂後の、図１の膨張器を示す図である。
【図３】点火器の作動前の、本発明の第２の実施の形態に従って構成された膨張器の断面図である。
【図４】点火器の作動後及び膨張器のバーストディスクの破裂後の、図３の膨張器を示す図である。
【図５】点火器の作動前の、従来の膨張器の断面図である。
【図６】点火器の作動後及び膨張器のバーストディスクの破裂後の、図５の膨張器を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０、１０´    膨張器
１２、１２´    容器
２６、２６´    ディフューザー端キャップ
２８    点火器端キャップ
４８、４８´    流れ通路
６０、６０´    バーストディスク
８０、８０´    ノズル
９０、９０´    通路
１０８    収斂部分
１１０、１１０´    拡散部分
１１４、１１４´    のど部
１１６    バーストディスク
１２０、１２０´    室
１２２    流体
１３０、１３０´    点火器
１６０    集中された流れ
１８０    固形の推進剤材料
【図１】
2006219125.tif 000003
【図２】
2006219125.tif 000004
【図３】
2006219125.tif 000005
【図４】
2006219125.tif 000006
【図５】
2006219125.tif 000007
【図６】
2006219125.tif 000008
【外国語明細書】
2006219125000001.pdf